Научная статья на тему 'ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ ПО НОЧНОМУ ТАРИФУ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА В Г. ХАБАРОВСКЕ'

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ ПО НОЧНОМУ ТАРИФУ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА В Г. ХАБАРОВСКЕ Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
130
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЭЛЕКТРООТОПЛЕНИЕ / АККУМУЛЯТОР ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ / НОЧНОЙ ТАРИФ

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Шумилин Е. В., Псаров С. А.

Использование электрической энергии в период ночного минимума нагрузок по пониженному тарифу позволяет существенно снизить платежи на нужды отопления. В данной работе произведен анализ потребления электрической энергии на нужды отопления эксплуатируемого индивидуального жилого дома в условиях г. Хабаровска. Впервые показано, что использование гибридной системы отопления в виде водяной системы «теплый пол» и электрических конвекторов позволяет существенно сократить платежи за электроэнергию при сохранении уровня комфорта в помещениях. Показано, что высокая инерционность системы отопления «теплый пол» позволяет в два раза уменьшить емкость баков аккумуляторов с водой. Используя предложенную авторами методику распределения затрат электроэнергии по интервалам тарифных зон суток, определена емкость баков аккумуляторов с водой, позволяющая максимально приблизиться к использованию только пониженного ночного тарифа на электроэнергию.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Шумилин Е. В., Псаров С. А.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ELECTRIC HEATING AT NIGHT RATE OF INDIVIDUAL RESIDENTIAL BUILDING IN KHABAROVSK

The use of electrical energy during the night minimum loads at a reduced rate allows to significantly reduce payments for heating needs. The work analyses electric energy consumption for heating needs of an exploited individual residential building in Khabarovsk. For the first time, it has been shown that the use of hybrid heating system in the form of water system «warm floor» and electrical convectors allows to significantly reduce charges for electricity while maintaining the level of comfort in the premises. It has been shown that the high response time of heating system «warm floor» allows reducing twice the capacity of storage water tanks. Using the method of electricity costs distribution by the intervals of daily rate zones, proposed by the authors, the capacity of water tanks accumulators is determined, allowing maximum approximation for usage of only a reduced night rate of electricity.

Текст научной работы на тему «ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ ПО НОЧНОМУ ТАРИФУ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА В Г. ХАБАРОВСКЕ»

DOI: https://doi.Org/10.23670/IRJ.2022.119.5.059

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОТОПЛЕНИЕ ПО НОЧНОМУ ТАРИФУ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЖИЛОГО ДОМА В Г. ХАБАРОВСКЕ

Научная статья

Шумилин Е.В.1' *, Псаров С. А.2

1 ORCID: 0000-0002-3210-1469;

2 ORCID: 0000-0002-4368-7848;

1 2 Тихоокеанский государственный университет, Хабаровск, Россия

* Корреспондирующий автор (002194[at]pnu.edu.ru)

Аннотация

Использование электрической энергии в период ночного минимума нагрузок по пониженному тарифу позволяет существенно снизить платежи на нужды отопления. В данной работе произведен анализ потребления электрической энергии на нужды отопления эксплуатируемого индивидуального жилого дома в условиях г. Хабаровска. Впервые показано, что использование гибридной системы отопления в виде водяной системы «теплый пол» и электрических конвекторов позволяет существенно сократить платежи за электроэнергию при сохранении уровня комфорта в помещениях. Показано, что высокая инерционность системы отопления «теплый пол» позволяет в два раза уменьшить емкость баков аккумуляторов с водой. Используя предложенную авторами методику распределения затрат электроэнергии по интервалам тарифных зон суток, определена емкость баков аккумуляторов с водой, позволяющая максимально приблизиться к использованию только пониженного ночного тарифа на электроэнергию.

Ключевые слова: электроотопление, аккумулятор тепловой энергии, ночной тариф.

ELECTRIC HEATING AT NIGHT RATE OF INDIVIDUAL RESIDENTIAL BUILDING IN KHABAROVSK

Research article

Shumilin E.V.1' *, Psarov S.A.2

1 ORCID: 0000-0002-3210-1469;

2 ORCID: 0000-0002-4368-7848;

1,2 Pacific National University, Khabarovsk, Russia

* Corresponding author (002194[at]pnu.edu.ru)

Abstract

The use of electrical energy during the night minimum loads at a reduced rate allows to significantly reduce payments for heating needs. The work analyses electric energy consumption for heating needs of an exploited individual residential building in Khabarovsk. For the first time, it has been shown that the use of hybrid heating system in the form of water system «warm floor» and electrical convectors allows to significantly reduce charges for electricity while maintaining the level of comfort in the premises. It has been shown that the high response time of heating system «warm floor» allows reducing twice the capacity of storage water tanks. Using the method of electricity costs distribution by the intervals of daily rate zones, proposed by the authors, the capacity of water tanks accumulators is determined, allowing maximum approximation for usage of only a reduced night rate of electricity.

Keywords: electric heating, thermal energy storage, night rate.

Введение

В последнее время всё большее распространение получает использование электрической энергии для нужд отопления и горячего водоснабжения индивидуального жилищного строительства (ИЖС). Электроэнергия, как источник теплоты в данном жилом секторе используется, когда другие варианты недоступны или экономически нецелесообразны. Так, центральным отоплением обеспечено только 86 % площадей общего жилищного фонда Российской Федерации, центральным горячим водоснабжением - 70 %, газоснабжением - 66 % [1]. В Дальневосточном Федеральном округе охват газоснабжением существенно ниже - 17 %. Остальной жилой фонд, не охваченный данными видами услуг, это преимущественно ИЖС. Охват индивидуальной жилой застройки централизованным теплоснабжением, как правило, экономически нецелесообразен из-за низкой плотности тепловых нагрузок, приводящих к высоким капитальным и эксплуатационным затратам. Газификация природным газом ИЖС, как наиболее предпочтительный вариант энергоснабжения, требует существенных инвестиций в инфраструктуру. Достижение технически возможной газификации планируется Газпромом только к 2030 году. Каковы будут сроки фактической газификации - неизвестно. Использование твердого топлива не позволяет полностью автоматизировать процессы генерации теплоты в индивидуальных теплогенерирующих установках, что снижает комфорт при проживании. Также к минусам использования твердого топлива в ИЖС можно отнести существенные затраты на транспортировку при удаленности от железнодорожной сети и ухудшение экологической обстановки при сжигании углей. Соотношение стоимости выработки теплоты при использовании жидких топлив или сжиженных углеводородных газов (СУГ) и электрической энергии зависит от региона. Если в европейской части страны электроэнергия вполне конкурирует с СУГ [2], то в условиях Дальнего Востока ситуация существенно отличается. Сравнение стоимости 1 Гкал тепловой энергии, полученной разными способами для ценовых условий г. Хабаровска, приведено в таблице 1. Цены на энергетические ресурсы, поставляемые централизовано, приняты по данным МУП г. Хабаровска «Расчётно-кассовый центр по обработке коммунальных платежей» (http://khb-rkc.ru/tarify) для первого полугодия 2022 года. По остальным энергетическим ресурсам приняты текущие розничные цены. Вариант использования тарифа электроэнергии для сетей с напряжением выше 0,4 кВ, как в работе [3], не рассматривался, т. к. суммарная мощность для ИЖС редко превышает 20 кВт.

Таблица 1 - Стоимость выработки тепловой энергии (по цене за ресурс) в г. Хабаровске

Источник тепловой энергии, ед. изм. Ед. изм. ресурса КПД преобразования у потребителя, % Расход ресурса на 1 Гкал Цена ресурса, руб. Стоимость выработки 1 Гкал, руб.

Централизованное теплоснабжение от ТЭЦ Гкал 100 1 1917,1 1917,1

Природный газ м3 90 136,8 7,78 1064,5

Сжиженный углеводородный газ (смесь пропан-бутана) м3 90 46,15 168,15 7760,6

Дизельное топливо л 90 128,4 56,85 7300,6

Керосин л 90 135,3 63,0 8528,0

Уголь (Канско-Ачинский) кг 60 466,8 4,4 2053,8

Электрическая энергия, 1-ставочный тариф кВт-ч 100 1163 3,44 4000,7

Электрическая энергия, 2-х ставочный тариф (ночь) кВт-ч 100 1163 1,11 1290,9

Как видно из таблицы 1, использование жидких топлив и СУГ для выработки тепловой энергии при текущих ценах на другие виды энергетических ресурсов нецелесообразно. При недоступности централизованного теплоснабжения и природного газа, что особенно актуально при реализации программы «Дальневосточный гектар», выбирать остается из угля с дровами и электрической энергии. Как уже было сказано выше, полностью автоматизировать и порой даже механизировать подачу топлива и удаление золы из бытовых теплогенераторов малой мощности на угле не представляется возможным.

Использование электрической энергии по одноставочному тарифу обходится потребителям примерно в два раза дороже, чем теплота из системы централизованного теплоснабжения или использование угля. Поэтому особый интерес представляют автономные системы отопления и горячего водоснабжения с максимальным использованием ночного тарифа на электрическую энергию. Реализация работы данных систем только на ночном тарифе позволяет получить стоимость выработки теплоты существенно ниже, чем в централизованном теплоснабжении. И вплотную конкурировать с сетевым природным газом. Такая парадоксальная ситуация связана с тем, что общая эффективность, с учетом капитальных и эксплуатационных затрат, при транспортировке и потреблении тепловой энергии по трубопроводам существенно ниже, чем в электрических сетях [4].

Для того чтобы использовать для нужд отопления и горячего водоснабжения только ночной тариф, необходима аккумуляция теплоты в размере суточного потребления в период его действия.

Проблемы отсутствия аккумуляции и пути их решения потребителями при использовании электрической энергии для нужд горячего водоснабжения рассмотрены авторами в работах [5], [6]. Перевод емкостных водонагревателей на зарядку в ночном режиме решается достаточно просто установкой недорогого программируемого реле времени на работу в диапазоне с 23 до 7 часов. Объем бойлера выбирается исходя из индивидуальных потребностей. Например, на нагрев 200 литров воды с 5 °С до 70 °С потребуется с учетом потерь в окружающую среду около 16 кВт-ч, что при 8 часовом ночном интервале требует мощности электронагревателя 2 кВт. Таким образом, применение емкостных электрических бойлеров с программируемым реле времени для нужд горячего водоснабжения не вызывает существенных технических проблем. Необходимо предусмотреть достаточное пространство для размещения емкостного бойлера вблизи точек водоразбора.

Для нужд отопления аккумуляция теплоты в размере суточного потребления может решаться разными способами. Одним из решений является применение твердотельных теплонакопителей, прообразом которых можно считать традиционную русскую печь. В качестве накапливающего инерционного материала в современных теплонакопителях применяются магнезитовые блоки большой массы. Так, вес отопительного прибора с итоговой теплоотдачей 600 Вт может составлять около 150 кг. Что предъявляет дополнительные требования к прочности несущих конструкций. Нагрев магнезитовых блоков осуществляется металлическими нагревательными элементами. Снаружи блоки закрыты стальным кожухом с тепловой изоляцией. При определенных соотношениях цен на энергетические ресурсы твердотельные теплонакопители оказываются конкурентоспособны с отоплением на природном газе [7]. В России твердотельные теплонакопители широкого распространения не получили. Основной причиной является высокая цена. Зарубежные производители предлагают теплонакопители по цене 700-900 евро за прибор мощностью 750 Вт. До 2017 года в России аналогичные приборы выпускала компания «Тагил-Технотерм» по цене 30-40 тыс. рублей. Также к недостаткам таких приборов можно отнести повышенный уровень шума - до 30 дБ (при использовании наиболее эффективных динамических теплонакопителей с встроенным вентилятором), неизбежные колебания температуры внутреннего воздуха [8].

Наиболее распространенным способом аккумуляция теплоты для нужд отопления является использование накопительных емкостей с водой в качестве теплоносителя. Вода, как теплоноситель, является идеальным вариантом в требуемом для системы отопления диапазоне температур [9], [10]. При этом применяются наиболее распространенные системы водяного отопления со всем многообразием технических решений. В ночном режиме происходит накопление теплоты в емкости за счет пониженного тарифа на электрическую энергию. Днем система отопления расходует накопленное в емкости тепло.

В работах [11], [12] произведено сравнение систем отопления с аккумуляцией в накопительных емкостях с другими вариантами аккумуляции и традиционными источниками теплоты. Сделаны выводы об экономической целесообразности использования аккумуляции теплоты в ночное время за счет пониженного тарифа. В тоже время авторы используют упрощенные модели теплового режима зданий, не учитывающие бытовые теплопоступления и теплопоступления от солнечной радиации, изменение температур наружного воздуха в течение суток и др. Что, с учетом существенного увеличения требований тепловой защиты зданий, вносит дополнительную погрешность в результаты.

Уточнение моделей теплового режима зданий путем анализа эксплуатируемых систем отопления с аккумуляцией теплоты, которых с каждым годом становится все больше в ИЖС и других сферах, является актуальной задачей. Цель такого анализа - оптимизация принимаемых решений, сокращение сроков окупаемости и повышение уровня комфорта потребителей.

Анализ работы систем отопления с аккумуляцией теплоты

Рассмотрим в качестве примера эксплуатируемый одноквартирный двухэтажный жилой дом в г. Хабаровске с общей площадью 192 м2. Теплозащита здания соответствует современным требованиям [13]. Ограждающие конструкции имеют приведенный трансмиссионный коэффициент теплопередачи К1г =0,389 Вт/(м2-°С). Условный коэффициент теплопередачи за счет инфильтрации и вентиляции =0,061 Вт/(м2-°С). Доля остекления фасадов составляет 17 %. Расчетные тепловые потери при температуре наружного воздуха минус 29 °С (наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) составляют 15,4 кВт. Здание оборудовано гибридной системой отопления. Основная нагрузка покрывается водяной системой «теплый пол». Дополнительно под световыми проемами установлены электрические конвекторы с автоматическим включением по настраиваемой температуре внутреннего воздуха. В целях сокращения платежей за отопление специалистами ООО «Газмонтажкомплект» для использования ночного тарифа была произведена модернизация тепловой схемы с добавлением индукционного котла мощностью 22 кВт и накопительной емкости объемом 750 л. Модернизированная тепловая схема котельной для системы отопления приведена на рисунке 1.

Рис. 1 - Тепловая схема котельной для системы отопления: 1 - индукционный электрический котел мощностью 22 кВт; 2 - теплонакопительная емкость 750 л; 3 - насосная группа; 4 - расширительный бак; 5 - балансировочный вентиль; Т1 - подающий трубопровод в систему отопления;

Т2 - обратный подающий трубопровод из системы отопления

Основной принцип выбора решений схемы на рисунке 1 - наиболее бюджетное оборудование и минимум тепловой автоматики. Алгоритм работы тепловой схемы заключатся в установке пользователем требуемой температуры в емкости 2. В ночное время включается электрический котел 1 и происходит накопление энергии в емкости 2 и в высоко инерционной системе «теплый пол». При достижении установленной температуры котел 1 автоматически отключается. В дневное время, при недостатке накопленной энергии в емкости 2 и понижении температуры внутреннего воздуха, автоматически включаются резервные электрические конвекторы, расположенные преимущественно под световыми проемами в отапливаемых помещениях. Реализованная система по [10, С. 53] относится к типу аккумуляторов тепла с использованием нагретых жидкостей под давлением со скользящей средней температурой.

Количество тепловой энергии , потребляемой системой отопления за рассматриваемый период, определяется зависимостью [13], [14]:

где Q™ - трансмиссионные тепловые потери, МДж; ОЧ^^ - тепловые потери на нагрев вентиляционного воздухообмена и инфильтрации, МДж; Q1^lt - бытовые теплопоступления, МДж; - теплопоступления через световые проемы от солнечной радиации, МДж; V - коэффициент снижения теплопоступлений за счет тепловой инерции ограждающих конструкций (по [13, С. 32] получено значение V = 0,836); ^ - коэффициент эффективности авторегулирования (принят ^ = 0,95).

Значения, полученные по формуле (1) для рассматриваемого здания, приведены в таблице 2.

Таблица 2 - Потребление системы отопления по месяцам

Показатель Янв. Фев. Март Апр. Окт. Ноя. Дек.

Средняя температура наружного воздуха Тн, °С -20,2 -16 -6,6 4,6 4,9 -7,2 -17,7

Продолжительность отопления N сут. 31 28 31 28 26 30 31

Потери в окружающую среду Q™ + <ЖГ, МДж 34508 27912 22834 11940 10871 22596 32362

Бытовые теплопоступления Q7^t, МДж 1286 1161 1286 1161 1078 1244 1286

Солнечная радиация , МДж 7100 8861 12116 9835 5388 6254 5825

Отопление Q™, МДж 27845 19948 12185 3202 5733 16637 26712

Для распределения затрат электроэнергии на отопление по тарифам «день» и «ночь» необходимо произвести расчеты отдельно для периода с 7-00 до 23-00 и для периода с 23-00 до 7-00 соответственно.

Около 50 % суммарных потерь Q™ + Q1¡¡lf в окружающую среду для рассматриваемого здания происходят через малоинерционные световые проемы и за счет инфильтрации (вентиляции) воздуха. Для этой части потерь учитывалось изменение температуры наружного воздуха в течение суток. Была использована модель гармонических колебаний температуры наружного воздуха со средней амплитудой по [15] для каждого рассматриваемого месяца.

Остальные потери в окружающую среду + поделены в пропорции по времени: 8 часов - «ночь» и 16 часов -«день» без учета колебаний температуры наружного воздуха в течение суток.

Бытовые теплопоступления Q1^lt поделены в пропорции 20 % - «ночь», 80 % - «день». Теплопоступления от солнечной радиации отнесены полностью на диапазон «день».

Полученное таким образом значение потребления системы отопления в диапазонах «день» и «ночь» приведено в таблице 3. Для апреля поступления тепла в дневное время превышают потери. Избыточное тепло при этом приводит к росту температуры внутреннего воздуха и может сбрасываться в окружающую среду путем увеличения вентиляции помещений.

Таблица 3 - Потребление системы отопления по месяцам с учетом времени суток

Показатель Янв. Фев. Март Апр. Окт. Ноя. Дек.

Потери в окружающую среду + С/, МДж днем 22577 18155 14693 7451 6822 14655 21175

ночью 11931 9757 8141 4489 4049 7941 11188

Бытовые теплопоступления Q1^lt, МДж днем 1029 929 1029 929 863 995 1029

ночью 257 232 257 232 216 249 257

Отопление Q™, МДж днем 16118 10375 4248 -1102 1855 8894 15729

ночью 11727 9573 7937 4305 3878 7743 10983

Учитывая гибридность системы отопления, полученные в таблице 3 показатели необходимо разделить между водяной системой «теплый пол» и электрическими конвекторами. Алгоритм такого разделения основан на фактически наблюдаемых параметрах теплоносителя и показаниях электрических счетчиков при эксплуатации. Полученные показатели работы тепловой схемы приведены в таблице 4.

В наиболее холодные зимние месяцы электрический котел мощностью 22 кВт работает все 8 часов льготного времени (с 23-00 до 7-00). При этом часть выработанного котлом тепла аккумулируется в емкости объемом 750 л путем нагрева воды а среднем с 25 °С до 70 °С. Остальная часть идет на аккумулирование в «теплый пол» за вычетом текущей теплоотдачи в помещения. Максимальное изменение температуры теплого пола составляет по результатам расчета 5,5 °С. В зимние месяцы аккумулированной тепловой энергии недостаточно для временного интервала с 7-00 до 23-00. Поэтому в дневное время происходит включение резервных электрических конвекторов (строка «Работа эл. конвекторов днем» в таблице 4). Указанные конвекторы также работают в ночное время для покрытия дефицита теплоты в момент разогрева «теплого пола».

Таблица 4 - Потребление системы отопления по месяцам по времени суток

Показатель Янв. Фев. Март Апр. Окт. Ноя. Дек.

Среднее время работы котла 22 кВт, час в сутки 8,000 8,000 2,915 0,000 1,204 6,746 8,000

Выработка энергии котлом ночью, МДж 19642 17741 7476 0 3264 15651 19642

в т. ч. аккумулирование в ёмкости 750 л, МДж 4381 3957 1667 0 728 3491 4381

аккумулирование в конструкциях, МДж 6781 6125 2581 0 1127 5403 6781

Работа эл. конвекторов днем, МДж 4956 294 0 0 0 0 4567

Работа эл. конвекторов ночью, МДж 3247 1913 4709 4305 2469 986 2503

Потребление эл. энергии по тарифу «день», кВт-ч 1377 82 0 0 0 0 1269

Потребление эл. энергии по тарифу «ночь», кВт-ч 6358 5459 3385 1196 1592 4621 6151

В октябре-ноябре и в марте необходимое среднее время работы котла снижается. Связано это с тем, что избыточное аккумулирование тепловой энергии в емкости и в «теплый пол» приводит к перегреву помещений в дневное время. Поэтому в марте и октябре происходит увеличение потребления резервными электрическими конвекторами в ночное время.

В апреле эксплуатация «теплого пола», исходя из теплового баланса, уже не нужна, достаточно работы резервных электрических конвекторов в ночное время.

Полученное в результате расчетов потребление электроэнергии по тарифам «день» и «ночь» позволяет определить среднюю стоимость вырабатываемой 1 Гкал теплоты. При текущем тарифе «день/ночь» 3,96/1,11 руб./кВт-ч получаем стоимость 1578 руб./Гкал, что ниже значения текущей стоимости в системе централизованного теплоснабжения 1917,1 руб./Гкал.

При отсутствии аккумулирующей емкости и высокоинерционной системы отопления «теплый пол», т. е. использовании только электрических конвекторов, стоимость вырабатываемой 1 Гкал теплоты составит 2964 руб./Гкал. При этом применялась та же методика расчета с разбивкой потребления энергии по времени суток. Стоимость выработки теплоты разными способами для анализируемого здания приведена на рисунке 2.

Руб./Гкал

4000,0

3500,0 3000,0 2500,0 2000,0 1500,0 1000,0 500,0 0,0

Э/э по двум тарифам с Централизованное Э/э по двум тарифам без Одноставочный тариф э/э аккумуляцией тепла теплоснабжение аккумуляции тепла

Рис. 2 - Стоимость выработки теплоты различными способами

Также представляет интерес дальнейшее увеличение аккумулирующей емкости и прогнозируемые при этом результаты работы системы отопления. Моделирование работы гибридной системы отопления по приведенной выше методике показывает, что при увеличении аккумулирующей емкости в два раза с 750 л до 1500 л и увеличении мощности котла с 22 кВт до 27 кВт прогнозная себестоимость выработки тепловой энергии по цене электроэнергии составит 1313 руб./Гкал. Дальнейшее увеличение аккумулирующей емкости экономически нецелесообразно, т. к. полученная себестоимость уже близка к теоретическому минимальному значению по тарифу ночь 1290,9 руб./Гкал.

Заключение

Проведенный анализ работы эксплуатируемого объекта показал, что использование гибридной системы отопления в виде водяной системы «теплый пол» вместе с баком аккумулятором горячей воды и электрических конвекторов с терморегуляторами позволяет сократить платежи за электроэнергию на 46 % по сравнению с системой электроотопления без какой-либо аккумуляции тепла.

К преимуществам рассмотренной системы отопления можно отнести снижение требуемой емкости бака-аккумулятора тепловой энергии за счет применения высокоинерционной системы отопления «теплый пол». Расчеты показали, что количество теплоты, накапливаемой за ночь в ограждающих конструкциях, превышают в 1,5 раза накопление теплоты в баке-аккумуляторе объемом 750 л. Для выявления степени влияния колебаний температур «теплого пола» и ограждающих конструкций помещений на уровень комфорта требуется проведение отдельного, более подробного моделирования с помощью специальных программных продуктов.

К недостаткам рассмотренной системы отопления можно отнести необходимость резервирования мощности с помощью электрических конвекторов. Дополнительные затраты на них увеличивают и без того высокую стоимость системы «теплый пол».

Также к недостаткам относится необходимость ручного выставления температуры нагрева воды в системе отопления, которую потребитель определяет эмпирическим путем. Для решения этой задачи требуется разработка индивидуального графика поддержания температуры теплоносителя в аккумулирующей емкости в зависимости от температуры наружного воздуха, что позволит пользователю избежать перерасхода электроэнергии при ручном управлении температуры нагрева воды котлом.

Проведенный анализ работы существующей системы отопления и последующее моделирование выявило, что установленная мощность электрического котла и емкость бака-аккумулятора недостаточны для достижения минимально возможной платы за электроэнергию. Чтобы ответить на вопрос о том, насколько экономически целесообразно достижение минимальной платы за электроэнергию, необходимо проведение более глубокого технико-экономического анализа, что выходит за рамки данной работы.

Конфликт интересов Conflict of Interest

Не указан. None declared.

Список литературы / References

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

1. Жилищное хозяйство в России. 2019: Стат. сб./ Росстат. - M., 2019. - 78 с.

2. Отопление индивидуального жилого дома в условиях отсутствия системы централизованного газоснабжения / В.

A. Леонтьев, Д. С. Олейник, А. К. Яшенко и др. // Образование и наука в современном мире. Инновации. - 2021. - № 2(33). - С. 149-155.

3. Силин, Д. С. Выбор оптимального варианта отопления здания торгового центра в г. Дудинке / Д. С. Силин, М. А. Елесин // Научный вестник Арктики. - 2018. - № 4. - С. 42-50.

4. Лелюшкин, Н. В. Перспективы применения электроэнергии для теплоснабжения / Н. В. Лелюшкин // Двойные технологии. - 2009. - № 3(48). - С. 38-45.

5. Шумилин, Е. В. Выбор способа приготовления горячей воды в жилых домах / Е. В. Шумилин, Д. В. Китов // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. - 2019. - Т. 1. - № 2. - С. 545-548.

6. Воронов, Н. Э. Анализ технических решений обеспечения нагрузки горячего водоснабжения за счет электроэнергии (на примере многоквартирного жилого дома в Хабаровске) / Н. Э. Воронов, Е. В. Шумилин // Дальний Восток: проблемы развития архитектурно-строительного комплекса. - 2021. - Т. 1. - № 1. - С. 246-250.

7. Клен, А. Н. Эффективность применения теплонакопителей в частных домовладениях Украины / А. Н. Клен // Технологический аудит и резервы производства. - 2015. - Т. 6. - № 1(26). - С. 46-49. - DOI 10.15587/23128372.2015.56645.

8. Lysak, O. Analysis of the temperature distribution in a space heated by a dynamic (fan) storage heater / O. Lysak // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2017. - Vol. 3. - No 8(87). - P. 17-25. - DOI 10.15587/17294061.2017.103778.

9. Левенберг В. Д. Аккумулирование тепла / В. Д. Левенберг, М. Р. Ткач, В. А. Гольстрем. -К. Тэхника, 1991. - 112 с.

10. Бекман Г. Тепловое аккумулирование энергии / Г. Бекман, П. Гилли; Пер. с англ. под ред. д.т.н

B. М.Бродянского. - М.: Мир, 1987. - 272 с.

11. Мацевитый, Ю. М. Оценка энергетической эффективности систем электротеплоаккумуляционного отопления административных зданий / Ю. М. Мацевитый, Н. Г. Ганжа, А. В. Хименко // Энергосбережение. Энергетика. Энергоаудит. - 2011. - № 10(92). - С. 9-16.

12. Андрющенко, А. М. Разработка энергосберегающих систем электрического отопления с ночным аккумулированием теплоты / А. М. Андрющенко, В. Р. Никульшин, А. Е. Денисова // ScienceRise. - 2017. - Т. 12. - № 1(41). - С. 71-76. - DOI 10.15587/2313-8416.2017.118277.

13. СП 50.13330.2012. Тепловая защита зданий. Актуализированная редакция СНиП 23-02-2003. - М.: Минрегион России, 2012. - 100 с.

14. Руководство АВОК-8-2011. Руководство по расчету теплопотребления эксплуатируемых жилых зданий. - М.: ООО ИИП «АВОК-ПРЕСС», 2011. - 24 с.

15. СП 131.13330.2020. Строительная климатология. Актуализированная редакция СНиП 23-01-99*. - М.: Стандартинформ, 2021. - 148 с.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Zhilishchnoye khozyaystvo v Rossii. 2019 [Housing in Russia. 2019: Stat. sb.] / Rosstat. - M., 2019. - 78 p. [in Russian]

2. Otopleniye individualnogo zhilogo doma v usloviyakh otsutstviya sistemy tsentralizovannogo gazosnabzheniya [Heating of an individual residential building in the absence of a centralized gas supply system] / V. A. Leont'ev, D. S. Olejnik, A. K. Jashenko, A. A. Sarmina // Obrazovaniye i nauka v sovremennom mire. Innovatsii [Education and science in the modern world. Innovations]. - 2021. - № 2(33). - pp. 149-155. [in Russian]

3. Silin, D. S. Vybor optimalnogo varianta otopleniya zdaniya torgovogo tsentra v g. Dudinke [Choosing the optimal heating option for a shopping center building in Dudinka] / D. S. Silin, M. A. Elesin // Nauchnyy vestnik Arktiki [Scientific Bulletin of the Arctic]. - 2018. - № 4. - pp. 42-50. [in Russian]

4. Leljushkin N. V. Perspektivy primeneniya elektroenergii dlya teplosnabzheniya [Prospects for the use of electricity for heat supply] / N. V. Leljushkin // Dvoynyye tekhnologii [Dual technologies]. - 2009. - № 3(48). - pp. 38-45. [in Russian]

5. Shumilin E. V. Vybor sposoba prigotovleniya goryachey vody v zhilykh domakh [Choosing the method of hot water preparation in residential buildings] / E. V. Shumilin, D. V. Kitov // Dalniy Vostok: problemy razvitiya arkhitekturno-stroitelnogo kompleksa [Far East: problems of development of the architectural and construction complex]. - 2019. - Vol. 1. -№ 2. - pp. 545-548. [in Russian]

6. Voronov N. Je. Analiz tekhnicheskikh resheniy obespecheniya nagruzki goryachego vodosnabzheniya za schet elektroenergii (na primere mnogokvartirnogo zhilogo doma v Khabarovske) [Analysis of technical solutions for ensuring the load of hot water supply at the expense of electricity (on the example of an apartment building in Khabarovsk)] / N. Je. Voronov, E. V. Shumilin // Dalniy Vostok: problemy razvitiya arkhitekturno-stroitelnogo kompleksa [Far East: problems of development of the architectural and construction complex]. - 2021. - Vol. 1. - № 1. - pp. 246-250. [in Russian]

7. Klen, A. N. Effektivnost primeneniya teplonakopiteley v chastnykh domovladeniyakh Ukrainy [The effectiveness of the use of heat accumulators in private households in Ukraine] / A. N. Klen // Tekhnologicheskiy audit i rezervy proizvodstva [Technological audit and production reserves]. - 2015. - Vol. 6. - № 1(26). - pp. 46-49. DOI 10.15587/2312-8372.2015.56645. [in Russian]

8. Lysak O. Analysis of the temperature distribution in a space heated by a dynamic (fan) storage heater / O. Lysak // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. - 2017. - Vol. 3. - No 8(87). - pp. 17-25. - DOI 10.15587/17294061.2017.103778.

9. Levenberg V. D. Akkumulirovaniye tepla [Heat storage] / V. D. Levenberg, M. R. Tkach, V. A. Gol'strem. - K. Tjehnika, 1991. - 112 p. [in Russian]

10. Bekman G. Teplovoye akkumulirovaniye energii [Thermal energy storage]. / G. Bekman, P. Gilli // Trans. from En. ed. by PhD in Engineering V. M.Brodjanskogo. - M.: Mir, 1987. - 272 p. [in Russian]

11. Macevityj, Ju. M. Otsenka energeticheskoy effektivnosti sistem elektroteploakkumulyatsionnogo otopleniya administrativnykh zdaniy [Assessment of the energy efficiency of electric heat storage heating systems of administrative buildings] / Ju. M. Macevityj, N. G. Ganzha, A. V. Himenko // Energosberezheniye. Energetika. Energoaudit [Jenergosberezhenie. Jenergetika. Jenergoaudi]. - 2011. - № 10(92). - pp. 9-16. [in Russian]

12. Andijushhenko, A. M. Razrabotka energosberegayushchikh sistem elektricheskogo otopleniya s nochnym akkumulirovaniyem teploty [Development of energy-saving electric heating systems with night heat storage] / A. M. Andrjushhenko, V. R. Nikul'shin, A. E. Denisova // ScienceRise. - 2017. - Vol. 12. - № 1(41). - pp. 71-76. - DOI 10.15587/2313-8416.2017.118277. [in Russian]

13. SP 50.13330.2012. Teplovaya zashchita zdaniy. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 23-02-2003 [SP 50.13330.2012. Thermal protection of buildings. Updated edition SNiP 23-02-2003]. -M.: Minregion Rossii, 2012. - 100 p. [in Russian]

14. Rukovodstvo AVOK-8-2011. Rukovodstvo po raschetu teplopotrebleniya ekspluatiruyemykh zhilykh zdaniy [Guide AVOK-8-2011. Guidelines for calculating the heat consumption of operated residential buildings]. - M.: OOO IIP "AVOK-PRESS", 2011. - 24 p. [in Russian]

15. SP 131.13330.2020. Stroitelnaya klimatologiya. Aktualizirovannaya redaktsiya SNiP 23-01-99 [SP 131.13330.2020. Construction climatology. Updated edition SNiP 23-01-99*]. -M.: Standartinform, 2021. - 148 p. [in Russian]

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.